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钢管混凝土系杆拱桥模型的预应力损失静动力分析

作　者: 吴岁岁
导　师: 谢慧才
学　校: 汕头大学
专　业: 结构工程
关键词: 钢管混凝土系杆拱桥预应力损失无粘结锚具变形滑移损伤识别曲率模态差
分类号: U448.225
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前预应力结构的应用日益广泛,由于预应力筋松弛引起的损伤、破坏,日益增加。因此对预应力结构开展损伤检测和评估已显得十分迫切。本文针对预应力钢管混凝土拱桥模型,进行了预应力损失的识别研究。首先,对模型桥进行了动力试验,通过参数敏感性分析,利用直接修正结构设计参数的方法,结合全桥动力测试数据对比,对该桥的三维空间ANSYS模型进行了模型修正。修正后的拱桥模型动特性分析结果与实测结果吻合较好。对后张拉预应力桥梁结构来说,锚具更是生命线部件。无粘结预应力混凝土构件中,锚具的失效可能导致整个结构体系的崩溃。本文先以无粘结预应力钢筋混凝土(PSC)简支梁为例,建立了ANSYS有限元三维空间模型。对由于锚具滑移变形造成预应力损失的PSC梁进行了动力特性分析。讨论了不同预应力损失对PSC梁的振动频率、振型模态及曲率模态差的影响。计算结果表明,随着预应力的增加,频率呈下降趋势,振型基本不随预应力的变化而改变。曲率模态差可以较好的识别出损伤位置,且利用曲率模态差的绝对值可以反映出预应力损失的程度。最后,对钢管混凝土拱桥进行了不同程度预应力损失下三维空间ANSYS有限元模型的静、动力分析。并分析了由于锚具变形、滑移造成的预应力损失对拱桥动力特性的影响。发现可以通过模态曲率差的包络图面积,较好的反映出预应力损失程度的大小。

钢管混凝土系杆拱桥模型的预应力损失静动力分析

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